Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1) - это 70-аминокислотный одноцепочечный полипептид, который служит основным посредником действия гормона роста (GH) и играет центральную роль в клеточной пролиферации, дифференциации, выживании и метаболизме практически во всех тканях млекопитающих. IGF-1 LR3 (Long Arg3 IGF-1) - это рекомбинантный аналог человеческого IGF-1, разработанный для увеличения биоактивности в исследовательских целях. Его использование в исследованиях сигнализации фактора роста позволило получить существенные механистические сведения о биологии рецептора IGF-1 и регуляции анаболических путей.
IGF-1 LR3: Инженерные и фармакологические свойства
IGF-1 LR3 включает в себя две ключевые структурные модификации по сравнению с нативным IGF-1. Во-первых, к нативной последовательности IGF-1 добавлено 13-аминокислотное N-концевое расширение. Во-вторых, глутаминовая кислота в положении 3 заменена на аргинин. Эти модификации, сохраняя аффинность связывания с рецептором IGF-1 (IGF-1R), резко снижают сродство IGF-1 LR3 к шести белкам, связывающим IGF (IGFBP-1 - IGFBP-6), которые обычно связывают циркулирующий IGF-1 и регулируют его биодоступность in vivo.
В системах клеточных культур нативный IGF-1 быстро поглощается секретируемыми IGFBPs в кондиционированной среде, что ограничивает его устойчивое взаимодействие с рецептором. Исследования с использованием IGF-1 LR3 позволили использовать его сниженное сродство к IGFBP для поддержания постоянной активации IGF-1R в экспериментах с клеточными культурами, что дает возможность исследователям изучать последующие сигнальные события при более устойчивом и постоянном стимулировании фактором роста, чем это возможно при использовании нативного IGF-1. Это свойство сделало IGF-1 LR3 особенно ценным для исследований, требующих длительной активации пути IGF-1R без повторного добавления фактора роста в культуральную среду.
Сигнализация рецептора IGF-1: Пути PI3K/AKT и MAPK/ERK
После связывания лиганда IGF-1R подвергается автофосфорилированию по нескольким тирозиновым остаткам в своем внутриклеточном киназном домене, рекрутируя белки субстрата инсулинового рецептора (IRS) и инициируя дивергентные сигнальные каскады ниже по течению. Исследования с использованием IGF-1 LR3 в различных клеточных системах помогли охарактеризовать две основные ветви сигнализации IGF-1R: путь PI3K/AKT/mTOR и путь RAS/MAPK/ERK.
Путь PI3K/AKT/mTOR опосредует просуществование и анаболические эффекты IGF-1. Фосфорилирование AKT активирует mTORC1, который управляет биогенезом рибосом, кэп-зависимой трансляцией мРНК и синтезом белка через фосфорилирование p70S6K1 и ингибирование 4E-BP1. Исследования в культурах миоцитов и первичных мышечных клеточных системах широко документировали IGF-1 LR3-стимулированную активацию mTORC1 и ее последующее влияние на скорость синтеза мышечного белка, измеренную с помощью анализов включения пуромицина и методов мечения стабильными изотопами.
Путь MAPK/ERK, активируемый параллельно через GRB2/SOS-опосредованную активацию RAS, в первую очередь опосредует митогенный эффект IGF-1 - стимулирует прогрессию клеточного цикла от G1 до S фазы через ERK-зависимую транскрипцию циклина D1 и снижение регуляции ингибиторов циклин-зависимой киназы. В исследованиях использовался IGF-1 LR3 в анализах пролиферации (включение BrdU, иммуноокрашивание Ki67, мечение EdU) в линиях раковых клеток, первичных сателлитных клетках и других пролиферирующих типах клеток для характеристики митогенного сигнального ландшафта при активации IGF-1R.
Исследования биологии мышц и сателлитных клеток
Исследования биологии скелетных мышц стали особенно продуктивной областью применения IGF-1 LR3. Сателлитные клетки - миогенные клетки-предшественники, отвечающие за восстановление и регенерацию мышц взрослого человека, - экспрессируют высокий уровень IGF-1R и активно реагируют на стимуляцию IGF-1. Исследования с использованием IGF-1 LR3 в первичных культурах сателлитных клеток позволили охарактеризовать последовательные сигнальные события, управляющие активацией, пролиферацией и дифференцировкой сателлитных клеток в зрелые миотрубки.
Исследования показали, что IGF-1 LR3-стимулирует AKT-опосредованное фосфорилирование и ядерное исключение факторов транскрипции FOXO, которые в противном случае могли бы управлять программами экспрессии генов мышечной атрофии, включая E3-убиквитиновые лигазы atrogin-1 и MuRF1. Эта регуляция связывает сигнализацию IGF-1 с протеасомными путями деградации белков, что имеет значение для исследований мышечной гипертрофии и атрофии. Исследования на животных моделях с использованием рекомбинантных вариантов IGF-1 позволили расширить полученные in vitro результаты и охарактеризовать влияние in vivo на площадь поперечного сечения мышечных волокон, состав типов волокон и морфологию нервно-мышечных соединений.
Принадлежности для ухода IGF-1 LR3 1 мг для использования в исследованиях. Исследователям, изучающим ось GH/IGF-1, также могут быть интересны HGH 10 МЕ для исследования сигнальных систем рецептора GH, и CJC-1295 + ипаморелин 10 мг для изучения активации оси ГР, стимулированной секретагогами.
Все соединения поставляются только для исследовательских целей. Не предназначены для потребления человеком.
